在近幾年的中考中,杠桿與滑輪是主要的考查內(nèi)容.關(guān)于杠桿的考點(diǎn)有:(1)會(huì)作出杠桿力臂的示意圖;(2)利用杠桿平衡條件F1l1=F2l2進(jìn)行計(jì)算;(3)判斷杠桿是省力的還是費(fèi)力的。對(duì)于滑輪組,多要求會(huì)按要求組裝滑輪組。
考點(diǎn)一:正確畫出力臂
畫力臂時(shí),要先找到杠桿的支點(diǎn)及力所在的那條直線,即力的作用線,再從支點(diǎn)向力的作用線(或反向延長(zhǎng)線)作垂線,支點(diǎn)到垂足間的距離就是該力的力臂。
例1:如圖1甲所示,輕質(zhì)桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),B處懸掛重物,A端用細(xì)繩通過頂部定滑輪被拉住時(shí)(定滑輪質(zhì)量及摩擦不計(jì)),整個(gè)系統(tǒng)靜止,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桿OA所受各力的力臂。
解析:力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離,先找到支點(diǎn)的位置,可讓杠桿試著運(yùn)動(dòng)看它繞哪一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這一點(diǎn)即為該杠桿的支點(diǎn)(圖中O點(diǎn))。力的作用線是通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線,但作力臂時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來確定是否需要畫力的作用線及應(yīng)沿力的方向還是逆力的方向畫力的作用線。
考點(diǎn)二:杠桿平衡條件的應(yīng)用
利用杠桿的平衡條件解題,首先要分析作用在杠桿上的各個(gè)力的大小及方向,確立支點(diǎn)及各力的力臂,明確每個(gè)力將使杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng),區(qū)分動(dòng)力和阻力,然后應(yīng)用平衡條件。
例2:某同學(xué)從市場(chǎng)買了一條6kg的魚,他想粗略驗(yàn)證魚的質(zhì)量,他手中只有一支量程為20N的彈簧測(cè)力計(jì)和一根均勻直尺,在保證魚的完整的情況下,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種驗(yàn)證方法。
解析:運(yùn)用杠桿平衡條件,如圖2所示,將直尺當(dāng)杠桿,把直尺的一端放在桌子的邊緣當(dāng)支點(diǎn),在直尺的另一端掛上彈簧測(cè)力計(jì),在直尺的適當(dāng)位置掛上魚,調(diào)節(jié)魚的位置,使杠桿平衡,利用杠桿的平衡條件可驗(yàn)證。
考點(diǎn)三:定滑輪與動(dòng)滑輪的判斷
在使用滑輪時(shí),滑輪的軸是否隨物體移動(dòng),是識(shí)別定滑輪和動(dòng)滑輪的依據(jù),判別時(shí),要先確定滑輪軸的位置,分析它是與某個(gè)固定不動(dòng)的物體連在一起,還是隨物體一起移動(dòng),如果滑輪與固定物體連在一起,不隨重物移動(dòng),則為定滑輪,如果滑輪與運(yùn)動(dòng)的物體相連接,隨物體一起移動(dòng),這個(gè)滑輪就是動(dòng)滑輪。
例3:如圖3所示,不計(jì)滑輪及繩重,以及滑輪與繩之間的摩擦,水平拉力為F,物體的重力為G,且在水平面上勻速向右滑動(dòng),物體所受的摩擦力的大小等于( )
A.F B.G C.G/2 D.F/2
解析:通常我們使用動(dòng)滑輪時(shí),動(dòng)力作用在繩子未端,阻力作用在軸上,此時(shí)使用動(dòng)滑輪省一半力。此題中動(dòng)力加在軸上,相當(dāng)于前面的阻力,而此時(shí)作用在繩子上的力與地面對(duì)物體的摩擦力相等,這個(gè)力相當(dāng)于一般情況下的動(dòng)力,因此可得關(guān)系f=F/2。
考點(diǎn)四:組裝和設(shè)計(jì)滑輪組
例4:要用滑輪組將陷在泥中的汽車?yán)鰜,試在圖4中畫出最省力的繞繩方法。
解析:使用滑輪組時(shí),要使加在繩子末端的力最小,即最省力,在阻力一定的情況下,就需承擔(dān)總阻力的繩子段數(shù)最多,題中只有一個(gè)動(dòng)滑輪,繩子應(yīng)結(jié)在動(dòng)滑輪上,此時(shí)承擔(dān)阻力的繩子段數(shù)最多為3段。答案如圖5所示。
跟蹤巧練
1.用滑輪組提起重物,需要省2/3的力且拉力方向向下,請(qǐng)畫出滑輪組中,滑輪個(gè)數(shù)最少的滑輪組的繞線圖。(不計(jì)動(dòng)滑輪重,繩重和摩擦)
2.如圖6所示:拉力F=50牛,若不計(jì)滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦,則物體與水平面之間的摩擦力是多大?
來源:高?駿的博客
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/613411.html
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